Förderband (Holz)

Inhaltsverzeichnis

1 Beschreibung
- 1.1 Version 1
- 1.2 Version 2
2 Komponenten
3 Siehe auch
4 Kommentare

Beschreibung

Förderband (Version 1)

Das Förderband Marke Eigenbau ist eine selbst konstruierte Anlage zur Beförderung von Brennholz. Die erste Version (Version 1) wurde im Jahr 2004 als Prototyp entwickelt, um den Transport von bereits gespaltenem Brennholz vom Garagendach in eine im Kellergeschoss gelegene Holzhütte zu erleichtern. Erst nachdem Version 1 zuverlässig funktionierte, wurde im Jahr 2006 eine überarbeitete und optimierte Ausführung (Version 2) realisiert.

Förderband (Version 2)

Hintergrund der Entwicklung war der Bedarf an einer effizienten Lösung zum Transport einer größeren Menge Brennholz. Etwa 25 m³ Brennholz werden regelmäßig alle zwei Jahre benötigt, was den manuellen Aufwand erheblich machte.

Die Konstruktion zeichnet sich durch ihre Effizienz und einfache Handhabung aus. Sie basiert auf einem modularen Steckkastensystem, das einen schnellen Auf- und Abbau ermöglicht. Das Förderband kann von zwei Personen innerhalb einer Stunde aufgebaut und in etwa 30 Minuten wieder demontiert werden. Durch den Einsatz dieser Anlage wird der Arbeitsaufwand beim Holztransport deutlich reduziert, was zu einer signifikanten Zeitersparnis führt.

Version 1

Lampe (Befestigung)

Zu Beginn der Arbeiten wurde ein Loch mit einem Durchmesser von 25 mm sowohl in das Mauerwerk als auch in den darunterliegenden Betonboden gebohrt. Anschließend wurde eine Gewindestange des Typs M22 installiert. Zur sicheren Verankerung im Betonboden kam eine großflächige Beilagscheibe in Kombination mit zwei Muttern (ebenfalls M22) zum Einsatz. Diese Konstruktion gewährleistet eine stabile und dauerhafte Verbindung, wodurch die auftretenden Kräfte zuverlässig in den tragfähigen Betonboden abgeleitet werden können.

Diese Maßnahme ist insbesondere erforderlich, um strukturelle Schäden am Mauerwerk zu vermeiden. Ohne eine derart ausgeführte Befestigung bestünde die Gefahr, dass sich einzelne Teile des Mauerwerks aus der Wand lösen, was die statische Integrität beeinträchtigen könnte.

Umlenkrolle
(Drahtseilklemme)

Die darüber montierte Lampe erfüllt keine funktionale Beleuchtungsaufgabe, sondern dient lediglich der optischen Abdeckung der Gewindestange, wenn die darauf aufbauende Konstruktion (Drahtseil) entfernt ist.

Für den Aufbau des drahtseilbasierten Systems wurde das Drahtseil über eine Umlenkrolle geführt und an einem großen Stein im Flussbett verankert. Um Schäden an der Baumrinde an den Befestigungspunkten zu vermeiden, kamen spezielle Schutzgurte zum Einsatz. Diese gewährleisten eine gleichmäßige Lastverteilung und verhindern ein Einschnüren des Baumstamms durch das Drahtseil.

Bei der Montage der Umlenkrolle ist der Einsatz einer Drahtseilklemme zwingend erforderlich. Ohne diese Sicherung besteht die Gefahr, dass sich der Baumstamm nach vorne neigt oder im schlimmsten Fall sogar bricht.

Förderband

Die ursprünglich geplante Konstruktion des Förderbands erwies sich als weitgehend ineffektiv. Geplant war, das Förderband mithilfe eines Motors und eines Unwuchtgewichts in Vibration zu versetzen, sodass Holzscheite durch die Erschütterungen eigenständig herabrutschen sollten. Dieser Ansatz funktionierte in der Praxis jedoch nicht wie erwartet.

Daraufhin wurde eine alternative Lösung entwickelt: Ein Seil wurde entlang des Förderbands gespannt, an dem mehrere alte Tücher befestigt waren. Diese Tücher wurden leicht befeuchtet, um die Reibung zwischen den Holzscheiten und dem Förderband zu reduzieren. Nach dieser Modifikation verlief der Transport der Holzscheite reibungslos und zuverlässig.

Nachdem die provisorische Konstruktion im Jahr 2004 erfolgreich funktionierte, wurde beschlossen, eine überarbeitete Version zu planen und umzusetzen. Diese sogenannte Version 2 sollte auf den gewonnenen Erfahrungen basieren und eine robustere, effizientere und dauerhaftere Lösung für den Fördermechanismus darstellen.

Steuerung

Kondensatormotor

Der verwendete Kondensatormotor (230 V), ursprünglich Bestandteil des Gokarts, wurde zur Inbetriebnahme direkt über das vorhandene Gaspedal aktiviert. Um eine dauerhafte Motorlaufzeit zu gewährleisten, wurde das Pedal mechanisch durch ein eingeklemmtes Holzstück in gedrückter Position fixiert. Diese einfache mechanische Lösung diente der kontinuierlichen Ansteuerung des Motors ohne zusätzliche elektronische Regelung.

Antrieb

Antrieb (Gokart)

Für den Antrieb des Förderbands wurde ein elektrisch betriebenes Gokart als Basis verwendet und entsprechend modifiziert. Durch die Nutzung des vorhandenen Dreigang-Getriebes war es möglich, eine optimale Geschwindigkeit für den Betrieb des Förderbands zu ermitteln und anzupassen. Die Modifikation ermöglichte eine effiziente und anwendungsspezifische Steuerung des Antriebs, wobei insbesondere die Übersetzungsverhältnisse der drei Gänge eine präzise Anpassung der Bandgeschwindigkeit erlaubten.

Die erste Version des Förderbands wurde mit einem Kondensatormotor betrieben, der eine Drehzahl von 2.900 Umdrehungen pro Minute und eine Leistungsaufnahme von 1,1 kW aufwies. Im praktischen Einsatz stellte sich jedoch heraus, dass die Leistung des Motors für den Dauerbetrieb nicht ausreichend war. Um eine Überhitzung zu vermeiden, wurde der Motor provisorisch mit einem zusätzlichen Ventilator gekühlt.

Fotos

Brennholz (25m³)
Befestigung
Befestigung
Antrieb (Gokart)
Umlenkrolle (Unten)
Umlenkrolle (Oben)
Förderband
Förderband
Förderband

Version 2

Förderband

Die Version 2 des Förderbands basiert auf den Erfahrungen und Erkenntnissen aus der ersten Konstruktion. Das Förderband folgt einem Steckkastenprinzip, wodurch es besonders platzsparend zusammengebaut und aufbewahrt werden kann. Dieses modulare Design ermöglicht eine einfache Handhabung, flexible Anpassung an verschiedene Einsatzbereiche und eine kompakte Lagerung bei Nichtgebrauch.

Die Konstruktion des Förderbands besteht derzeit aus fünf Blechsegmenten, die modular ineinandergesteckt werden können. Dieses Stecksystem ermöglicht eine flexible Handhabung und einen schnellen Auf- und Abbau. Theoretisch lässt sich das Förderband durch Hinzufügen weiterer Segmente verlängern, wodurch es auch für unterschiedliche Einsatzzwecke und variierende Transportstrecken angepasst werden kann.

Fahrgestell

Zur Vervollständigung des Förderbandsystems muss die Antriebswelle in Kombination mit dem untenliegenden Drehstrommotor, der über ein Schneckengetriebe verfügt, montiert werden. Zusätzlich ist die obere Umlenkrolle zu installieren, welche passiv ausgeführt ist und keinen eigenen Antrieb besitzt. Diese Komponenten sind essenziell für die Führung und Bewegung des Förderbands und ermöglichen einen stabilen und gleichmäßigen Lauf des Systems.

Die Höhe des Förderbands ist benutzerdefiniert einstellbar und lässt sich an unterschiedliche Anforderungen anpassen. Sie wird durch den Neigungswinkel des Fahrgestells bestimmt, welcher mechanisch verstellt werden kann. Diese Konstruktion ermöglicht eine flexible Anpassung an verschiedene Einsatzbedingungen, beispielsweise bei der Materialübergabe auf unterschiedliche Höhenebenen.

Steuerung

Antriebsmotor

In dieser Version 2 wird ein Drehstrommotor mit einer Nennspannung von 400 V im Sternbetrieb betrieben. Diese Schaltungsart begrenzt die Spannung an den Motorwicklungen auf 230 V, was insbesondere bei einfachen Anwendungen ohne hohe Anlaufströme vorteilhaft ist. Der Motor wird ohne Schützsteuerung und ohne vorgeschalteten Hauptschalter direkt betrieben.

Ein Drehstrommotor muss abhängig von der angegebenen Wicklungsspannung (Strangspannung) korrekt geschaltet werden, um eine Überlastung der Motorwicklungen zu vermeiden.

Beträgt die maximal zulässige Wicklungsspannung des Motors 230 V, so ist der Motor zwingend im Sternbetrieb zu betreiben, wenn er an ein 400 V-Drehstromnetz (Drehspannung) angeschlossen wird. Im Sternbetrieb liegt an jeder der drei Wicklungen nur die Strangspannung von 230 V an, da die Phasenspannung um den Faktor √3 (ca. 1,73) kleiner ist als die Netzspannung zwischen den Außenleitern.

Ein Dreieckbetrieb wäre in diesem Fall unzulässig, da hierbei die vollen 400 V Netzspannung direkt an den Wicklungen anliegen würden, was zur thermischen Zerstörung des Motors führen kann.

Antrieb

Schneckengetriebe

Der Antrieb des Förderbandes wurde mit einem einfachen Drehstrommotor realisiert, der direkt mit einem Schneckengetriebe gekoppelt ist. Diese Kombination ermöglicht eine kompakte Bauweise sowie eine hohe Untersetzung bei gleichzeitig hohem Drehmoment.

Aufgrund der konstruktiven Eigenschaften des Schneckengetriebes, insbesondere seiner Selbsthemmung, konnte auf den Einsatz einer Schleifkupplung verzichtet werden. Dies vereinfacht den mechanischen Aufbau und reduziert den Wartungsaufwand.